렘노이데아과

Lemnoideae
중국 영화는 덕위드(Duckweed)를 참고하세요.
렘노이데아과
Duckweeds.jpg
두 종류의 오리풀을 클로즈업한 사진: 스피로델라 폴리리자와 울피아 글로보사:후자의 길이는 2mm 미만입니다.
과학적 분류 e
왕국: 플랜태
Clade: 기관지 식물
Clade: 혈관배양액
Clade: 외떡잎
주문: 알리스마탈레스
패밀리: 아리아과
서브패밀리: 렘노이데아과
속
동의어

렘나과

렘노이데아과는 오리풀, 물 렌즈콩 또는 물 렌즈로 알려진 꽃이 피는 수생 식물의 아과이다.그들은 담수와 습지의 수면 위나 바로 아래에 떠 있다.베이루트로도 알려진, 그것들은 아룸 또는 아로이드과(Aroid family, Araceae)[1]에서 발생했고, 그래서 종종 아룸과(Aroid family)의 Lemnoideae 아과로 분류된다.다른 분류법들, 특히 20세기 말 이전에 만들어진 분류법들은 이들을 별도의 과인 렘나과로 분류한다.

이 식물들은 뚜렷한 줄기나 잎이 없는 단순한 구조를 가지고 있다.각 식물의 대부분은 작은 조직화된 "탈루스" 또는 "전엽" 구조이며, 종종 수면 위 또는 바로 아래에 떠다니게 하는 공기 주머니(실질)종에 따라, 각 식물은 뿌리가 없거나 하나 이상의 [2]단순한 뿌리가 있을 수 있습니다.

번식은 대부분 무성 생식에 의해 이루어지는데, 이는 잎의 밑부분에 둘러싸인 자낭에서 발생한다.때때로, 두 개의 수술과 암술로 구성된 세 개의 작은 "꽃"이 생산되는데, 이로 인해 성적 번식이 일어난다.어떤 사람들은 이 "꽃"을 암컷 또는 수컷으로 뚜렷하게 아리아과의 스파딕스에서 파생된 세 개의 꽃을 가진 의사 꽃차례 또는 감소된 꽃차례로 본다.오리풀 꽃차례의 진화는 초기 근연종에서 이들 식물이 상당히 진화적으로 감소했기 때문에 여전히 모호하다.

오리풀속의 꽃은 알려진 것 중 가장 작으며 길이는 0.[3]3mm에 불과하다.이 간헐적 번식을 통해 생산되는 열매는 우트리클이며, 부양하기 쉬운 공기를 담은 자루 안에서 씨앗을 생산한다.

다양한 환경에서의 오리풀

습지식물, 특히 수생식물의 분포에 영향을 미치는 가장 중요한 요소 중 하나는 영양소의 [4]가용성이다.오리풀은 비옥하고 심지어 부영양적인 조건과 연관되는 경향이 있다.그들은 물새와 작은 포유류에 의해 퍼질 수 있으며, 움직이는 물뿐만 아니라 그들의 발과 몸에 [5]무심코 옮겨질 수 있다.물살이 일정하거나 넘쳐나는 수역에서는 식물이 수로를 따라 이동하며 크게 증식하지 않는다.일부 위치에서는 기상 패턴에 의해 움직이는 순환 패턴이 존재하며, 이 순환 패턴은 식물이 낮은 수류 기간 동안 크게 증식했다가 장마 기간 후에 떠내려가는 것이다.

오리풀은 물새의 중요한 고단백질 먹이 공급원이다.그 작은 식물들은 많은 수생 종의 치어를 덮는다.그 식물은 황소개구리 같은 연못물 종들과 청개구리 같은 물고기들이 은신처로 사용한다.그들은 또한 그늘을 제공하고, 자주 혼동되기는 하지만, 광자립성 조류의 특정 빛으로 생성된 성장을 줄일 수 있습니다.

오리풀은 동남아시아의 일부 지역에서 사람들에게 먹힌다.그것은 콩보다 더 많은 단백질을 함유하고 있기 때문에 때때로 중요한 잠재적 식량원으로 [6][7]언급된다.유럽 시장에 어느 정도 도입될 수 있을지에 대한 일부 초기 조사에서는 이 [8]아이디어에 대한 소비자 반대가 거의 없는 것으로 나타났다.NASA의 화성 동굴 프로젝트는 오리풀을 [9]화성에서 식량을 재배할 수 있는 최고의 후보지로 지목했다.

그 식물들은 만약 재배된다면 질산염을 제거할 수 있고, 오리풀은 빠르게 자라서 과도한 미네랄 영양소, 특히 질소와 인산염을 흡수하기 때문에 생물 정화 과정에서 중요하다.이 때문에 미개발 [10]정수기로 선전되고 있다.

스위스 연방환경과학기술연구소와 연계된 스위스 개발 도상국 수질위생부는 식량과 농업의 가치뿐만 아니라, 오리풀은 독소를 포획하고 냄새를 조절하기 위한 폐수 처리에도 사용될 수 있으며, 오리풀 매트도 유지된다면, 오리풀은 폐수 처리에도 사용될 수 있다고 주장한다.포획된 독소를 제거하기 위해 수확하는 것은 조류의 발달을 막고 [11]모기의 번식을 통제한다.이 출판물은 많은 오리풀 관련 주제에 대한 광범위한 참고 문헌 목록을 제공한다.

이 식물들은 또한 물 보존에 역할을 할 수 있는데, 이는 오리풀의 덮개가 투명한 표면을 가진 비슷한 크기의 수역의 비율과 비교했을 때 물의 증발을 줄일 수 있기 때문이다.

이러한 이점들 중 일부에도 불구하고, 오리풀은 영양분이 높은 습지 환경에서 번성하기 때문에, 전통적으로 영양분이 부족하거나 영양분이 부족한 환경에서 과도하게 번식할 수 있는 조건일 때, 그들은 성가신 종으로 여겨질 수 있다.이 문제의 한 예는 비료를 포함한 과잉 화학물질(비료 포함)이 폭풍 유출 또는 지표 유출에 의해 [12]수로로 운반될 때 대부분 과영양 환경인 에버글레이즈 내에서 발생합니다.도시 유출과 농업 오염은 주변의 습지와 수로에 영양소의 양을 증가시키기 시작하는데, 이것은 토착 생태에 지장을 줄 수 있다.이러한 조건들은 오리풀과 같은 빠르게 성장하는 종들의 침입을 허용하고, 톱풀과 같은 다른 토종 종들을 정착시키고, 확산시키고, 대체시키고, 시간이 지남에 따라,[13] 토종 톱풀과 토종 서식지의 생태에 광범위한 변화를 초래한다.

분류법

오리풀은 아리스마탈레스목과 아라스마과에 속한다.(a) 리불로오스-1, 5-이인산카르복실화효소대 서브유닛 유전자에 기초한 계통발생수이다. (b)는 오리풀의 복제, 식물 번식을 나타내는 스피로델라의 복측도이다.딸잎(F1)은 생육결절(No)에서 모엽(F0)에서 발원하여 모엽(Sti)에 의해 부착되어 있는 상태로 유지되며, 이는 결국 분리되어 새로운 식물군을 방출한다.딸 잎은 완전히 성숙하기 전에 이미 새로운 잎(F2)을 시작할 수 있습니다.뿌리는 프로필럼(P)에 부착되어 있다.(c)는 여러 개의 정맥과 가지 없는 뿌리를 가진 잎 모양의 몸에서 렘노이데아목의 시상 모양의 형태학으로의 점진적인 감소를 나타낸다.

오리풀은 오랫동안 분류학적으로 미스터리였고 보통 그들만의 과인 렘나과로 여겨져 왔다.그들은 주로 무성생식을 한다.꽃은 있다 하더라도 작습니다.뿌리가 많이 줄었거나 아예 없다.이들은 1876년까지만 해도 아리아과와 관련이 있는 것으로 의심됐지만 분자 계통 발생이 나타나기 전까지는 이 가설을 검증하기가 어려웠다.

1995년부터, 연구들이 아리아과에서 그들의 위치를 확인하기 시작했고, 그 이후로 대부분의 체계론자들은 아리아과가 [14]아리아과로 간주하고 있다.

그들의 가족 내에서의 지위는 약간 덜 명확했지만,[14] 몇몇 21세기 연구는 그들을 아래와 같은 위치에 놓는다.비록 그들은 또 다른 수생식물인 피스티아와 같은 과에 속하지만,[14] 가까운 친척은 아닙니다.

아리아과

나체스타키도이데아목

오롱티오이데아과(양배추와 황금클럽)

멧돼지과(닭과)

그 외의 가족 대부분 아리아과

오리풀의 속은 스피로델라, 란돌티아, 렘나, 울피엘라, 울피아입니다.

덕위드의 게놈 크기는 10배 범위(150~1500MB)로 잠재적으로 이배체부터 팔배체까지를 나타낸다.스피로델라속은 가장 작은 게놈 크기(150MB, 아라비도시스 탈리아나와 유사)를 가지고 있으며, 가장 파생된 속인 울피아속은 가장 큰 게놈 크기(1500MB)[15]의 식물을 포함하고 있다.DNA 염기서열 분석 결과 울피엘라와 울피아는 다른 것들보다 더 밀접하게 연관되어 있는 것으로 나타났다.스피로델라는 분류군의 기초 위치에 있으며, 가장 많이 [16]파생된 렘나, 울피엘라, 울피아가 그 뒤를 잇습니다.

스피로델라

렘나

울피엘라

울피아

다양한 오리풀 게놈을 식별하기 위해, 바코드 오브 [17]라이프 컨소시엄이 제안한 7개의 플라스티드 마커를 기반으로 DNA 기반의 분자 식별 시스템이 개발되었습니다.ATPF-atpH 비코드 스페이서는 오리풀의 [18]종 수준 식별을 위한 범용 DNA 바코드 마커로 선택되었다.

화석 기록

멸종된 자유롭게 떠다니는 수생 식물과 렘노이데아에 대한 친화력을 가진 꽃가루는 아르헨티나 파타고니아의 아쿠아에필룸 오리쿨라툼으로 묘사된 떠다니는 잎과 렘노이디테속인 판다니테스에 [19]의해 증명된 것으로 백악기 후기 화석 기록에 처음 나타난다.

1885년 존 윌리엄 도슨에 의해 원래 렘나(스피로델라) 스쿠타타라고 묘사되었던 캐나다 남부 서스캐처원의 팔레오세의 뿌리가 있는 떠다니는 나뭇잎 화석은 림노바이오필룸으로 [20]다시 묘사되었다.북아메리카 서부와 더불어, 림노바이오필룸은 러시아 동부의 팔레오세와 [20]체코의 마이오세로부터 보고되었다.캐나다 앨버타주의 팔레오세의 비정상적으로 완전한 표본은 직경 약 4cm의 단엽에서 최대 4개의 잎으로 이루어진 로제트까지 다양하며, 일부는 스톨론에 의해 인접한 식물에 연결되었고, 그 중 일부는 판다니이드 [21]꽃가루를 포함한 꽃과 함께 꽃의 잔해를 가지고 있다.Lemnospermum으로 묘사된 레몬과 씨앗의 발생도 [20]보고되었다.

조사 및 응용 프로그램

오리풀의 연구와 응용은 국제 렘나[22] 협회와 국제 오리풀 연구 및 [23]응용에 관한 운영 위원회라는 두 개의 국제 기구에 의해 추진된다.

2008년 7월, 미국 에너지부 공동 게놈 연구소는 커뮤니티 시퀀싱 프로그램이 거대한 오리풀인 스피로델라 폴리리자의 게놈 염기서열 분석 자금을 지원할 것이라고 발표했다.이것은 2009년 DOE의 우선순위 프로젝트였다.이 연구는 새로운 바이오매스와 바이오 에너지 프로그램을 [24]촉진하기 위한 것이었다.그 결과는 2014년 2월에 발표되었다.그들은 이 식물이 어떻게 빠른 성장과 수중 생활에 [25]적응했는지에 대한 통찰력을 제공합니다.

잠재적 청정에너지원

청정에너지의 가능한 원천으로서 덕위드는 전 세계 연구자들에 의해 연구되고 있다.미국에서는 DOE의 연구 대상이 될 뿐만 아니라 Rutgers University와 North Carolina State University 모두 덕위드가 비용 효율적이고 깨끗한 재생 가능 [26][27]에너지의 원천인지 여부를 결정하기 위한 프로젝트를 진행 중이다.덕위드는 생육이 빠르고 면적당 옥수수보다 56배 많은 녹말을 생산하며 지구온난화에 [28][29]기여하지 않기 때문에 바이오 연료로 적합하다.오리풀은 대기 중의 이산화탄소를 제거하여 기후변화 [30]완화에 도움이 될 수 있다.

오염물질 및 영양소 여과

덕위드는 또한 자연적으로 발생하는 수역, 습지, [31][32][33]폐수에서 박테리아, 질소, 인산염, 그리고 다른 영양소와 같은 오염 물질을 효과적으로 걸러냄으로써 생물 구제제 역할을 한다.

푸아테뱅 습지(프랑스 마레 푸아테뱅)의 운하를 "그린 베니스"로 바꾸는 방법:

멕시코에 본사를 둔 신생 업체인 microTERRA는 개인 소유 양식장에서 오리풀을 깨끗한 물로 사용하려고 시도했습니다.이 식물은 물고기 배설물에서 생성된 질소와 인을 비료로 사용하는 동시에 물이 자라면서 물을 정화한다.그 물은 양식업자가 재사용할 수 있고, 단백질 함량이 35~42%인 오리풀은 [34]지속 가능한 단백질 공급원으로 수확할 수 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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외부 링크

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